筒形件落料拉深冲孔复合模模具课程设计

目录序言 2第一部分冲压成形工艺设计 5Ⅰ明确设计任务，收集相关资料 5Ⅱ冲压工艺性分析 6Ⅲ制定冲压工艺方案 6Ⅳ确定毛坯形状，尺寸和主要参数计算 10第二部分冲压模具设计 15rⅡ计算工序压力，选择压力机 16Ⅲ计算模具压力中心 19Ⅴ、弹性元件的设计 25Ⅵ模具零件的选用 27Ⅶ冲压设备的校核 29Ⅷ其他需要说明的问题 30Ⅸ模具装配 32设计总结 35参考文献 36序言目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加工核心的计算机辅助设计（CAD/CAM)技术转变。模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度,高生产率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的NC机床、CNC机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。本专业以培养学生从事模具设计与制造工作能力的核心，将模具成型加工原理、设备、工艺、模具设计与制造有机结合在一起，实现理论与实际相结合，突出实用性，综合性，先进性。正确掌握并运用冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸的综合应用，以提高我的模具设计与制造能力的综合应用。在以后的生产中，研究和推广新工艺，新技术。提高模具在生产生活中的应用，并进一步提高模具设计水平。《冲压工艺与模具设计》机械工程系模具2班学生姓名：闫奇学号071101011508一设计题目筒形件落料，拉深，冲孔，复合模二设计内容要求材料：08厚度：t=2mm硬度：60—64HRC指导教师胡金华2010年11月第一部分冲压成形工艺设计Ⅰ明确设计任务，收集相关资料冲压工艺设计应在收集﹑调查﹑研究并掌握有关设计设计的原始资料的基础上的基础上进行，做到有的放矢，避免盲目性。工艺设计的原始资料主要包括如下内容：⑴冲压件的产品图及技术要求零件图如设计任务书中所示的零件图。技术条件应明确合理。由此可对拉深件的结构，尺寸大小，精度要求以及装配关系，实用性能等有全面了解，以便制定工艺方案，选择模具类型和确定模具精度。⑵生产类型生产类型是企业生产产业程度的分类，一般分为大量生产、成批生产、、小批量生产。根据生产纲领和产品零件的特征或工作的每月担负的工序数查文献表1-3生产类型和生产纲领的关系，确定该零件的生产类型为大批量生产。⑶生产组织形式生产类型不相同，零件和产品的组织形式，采用的技术措施和达到的技术经济效果会不同。因为该零件是大批量生产，所以其生产类型查文献【1】表1-5的各种生产类型的工艺性，特征其生产组织形式为零件的互换性，有修配法、钳工修配、缺乏互换性、毛坯的制造方法和加工余量、手工造型或自由锻造毛坯精度低，加工余量大。⑷工艺装备大批量的的采用专用夹具，标准附件，标准刀具和万能量具，靠划线和试切法达到精度要求。Ⅱ冲压工艺性分析1材料08钢是优质碳素结构刚，易于拉伸成形，具有良好的冲压性能2工件结构该工件为圆形带孔拉深件，拉伸高度不大，孔在底部并且不在拉深变形区3尺寸精度零件图上工件高度160－0.18孔Φ30+0.210。工件外轮廓Φ450－0.25，属IT14级。一般冲压均能满足精度要求。Ⅲ制定冲压工艺方案1工序性质和数量（1）工序性质的确定在冲压加工中，工序性质是指冲压件所需的工序种类，剪裁，落料，冲孔，切边等使材料产生分离的工序。弯曲拉深局部成形等使材料产生变形的工序。冲压工序性质的确定主要取决于冲压件的形状尺寸和精度要求。同时还应考虑冲压变形规律及某些具体条件的限制。通常在确定工序性质时应当考虑以下几方面：1）从零件图上直观的确定工序性质，平板件冲压加工时常采用剪裁，落料，冲孔等冲裁工序。当平面度要求较高时采用较平的工序进行精压，当零件的断面质量尺寸精度要求较高时，需增加修整工序或采用精密冲裁工艺进行加工。2）对零件图进行计算分析，比较后确定工序性质。3）为改善冲压变形条件，方便工序定位，增加附加工序。预冲工序工艺切口达到改善冲压变形条件，提高成型质量母的。根据零件图分析冲压加工时须用落料，冲孔，拉深，翻边等工序。（2）工序数量的确定确定工序数量的基本原则是：在保证工件质量，生产率和经济性要求的前提下，工序数量应尽可能地减少。该零件精度要求较高，故采用复合模。2工序顺序和组合（1）工序顺序各工序的安排主要取决于冲压变形规律和零件质量要求。工序顺序的安排一般应注意以下几方面：1）所有的孔只要其形状和尺寸不受后续工续的影响，都应在平板坯料上冲出。2）所在位置会受到以后某工序变形的影响的孔，一般都应在有关的成型工序完成后再冲孔。3）孔靠近或孔边缘较小时，如果模具强度够高，最好同时冲出。否则应先冲出大孔和一般精度孔，后冲出小孔和高精度孔或者先落料再冲孔，力求把可能产生的畸变限制在最小范围内。4）如果在同一个零件的不同位置冲压时，变形区域互相不发生作用，根据模具结构定位和操作的过程难易程度来确定。5）多角弯曲件主要从材料变形核材料的运动两方面安排弯曲的顺序。一般是先弯外部角后弯内部角，弯角根据零件图先冲裁后落料，由固定挡料销定位。（2）工序组合方式选择冲压工序的组合是指将两个或两个以上的工序分析合并在一道工序内完成。减少工序及占用的模具设备和数量，提高效率和冲压件的精度，在确定工序组合时，首先应考虑组合的必要性和可行性，然后再决定是否组合。1）工序组合的必要性主要取决于冲压件的生产批量。2）工序的组合的可行性受到多种因素的限制，应保证能冲压出形状、尺寸和精度均符合要求的图样，实现其所需动作保证有足够的强度与现有的冲压设备条件相适应。根据零件图的要求及批量采用落料，拉深，冲孔，切边复合模。3冲压工艺方案（1）工艺方案该工件包括落料，拉深，冲孔，切边四个基本工序，可以有以下三种工艺方案。方案一：先落料，再拉深，然后冲孔，最后切边。采用单工序模生产。方案二：落料－拉深－冲孔－切边复合冲压。采用复合模生产。方案三：落料－拉深－冲孔－切边连续冲压。采用连续模生产。（2）工艺方案分析方案一模具结构简单，但需四道工序，即需要落料模，拉深模，冲孔模，切边模四副模具，生产效率低，难以满足该零件的年产量要求。方安二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，故其模具制造，安装较复合模复杂。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。Ⅳ确定毛坯形状，尺寸和主要参数计算1毛坯尺寸计算该工件位无凸缘圆筒形件，根据等面积原则采用解析法求毛坯直径。如图1所示，将工件分为三个简单的几何体，如图ⅰ﹑ⅱ﹑ⅲ部分。按工件厚度中心层计算h=15mm,d=43mm,r=5mm。图1确定是否加修边余量由于坯料的各向异性和模具间隙不均等因素的影响，拉深后工件的边缘不整齐，甚至出现突耳，需在拉深后进行修边，所有在计算坯料直径时，要确定是否需要增加修边余量。由于其工作相对高度h/d=15/43≈0.35＜0.5查文献【1】P188表5－2可知不需加修边余量。计算毛坯直径毛坯直径为：=63.61故取D=63.6确定是否需要压边圈根据坯料相对厚度：t/D×100=2/63.6×100=3.14＞2式中t——坯料厚度，㎜D——毛坯直径，㎜查文献【1】P185表5－1可知不用压边圈，若怕该冲件在拉深过程中会发生起皱，保险起见，采用带弹性压边装置的模具也可。这里的压边圈实际上是作为定位与顶件之用。2确定拉深次数由于拉深件的高度与其直径的比值不同，有的拉深件科研用一次拉深制成，而有的高度大的拉深件，则需要多次拉深才能制成。所有根据工件的相对高度（h/d）和坯料的相对厚度（t/D×100）的大小确定拉深次数。查表可知，由于工件相对高度0.35远远小于一次拉深时的相对高度0.70～0.57，则可一次拉深成形。也可根据相对厚度查表确定出筒形件（带压边圈）极限拉深系数m=0.53～0.55，而工件的拉深系数为d/D=43/63.6≈0.68＞m则可一次拉成。3排样及材料利用率（1）排样方法冲裁件在板料，带料或条料上的布置方法称为排样。合理的排样是将低成本和保证冲件质量及模具寿命的有效措施。应考虑以下原则：1〉提高材料得利用率（不影响冲件的使用性能的前提下可适当改变冲件形状）。2〉合理排样可使操作方便，劳动强度低。3〉模具结构简单寿命长。4〉保证冲件质量和冲件对板料纤维方向的要求。A：根据零件图可选用少废料的利用率情况，排样有三种：a有废料排样b少废料排样c无废料排样根据零件图可选用少废料排样。沿冲件部分外形切断或冲裁。只有在冲件与冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。这种排样利用率高，用于某些精度要求不是很高的冲裁件排样。B:排样的形式分为直排式，斜排式，直对排，斜对排，混合排等。根据零件的形状和排样方法确定为直排排样。如图2所示图2（2）搭边与料宽1〉搭边排样中相邻两个零件之间的余量或零件与条料边缘件的余量称为搭边。其作用时补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。由排样图知搭边值a=a1=1.5式中a——侧面搭边值a1——冲件之间的搭边值搭边值的大小与下列因素有关：a材料的力学性能b材料的厚度c零件的外形和尺寸d排样方法e送料及挡料方式2〉送料步距和条料宽度的确定a.送料步距条料在模具上每次送进的距离称为送料步距（简称步距或进距）其大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。b.条料宽度条料宽度的确定原则：最小条料宽度要保证冲裁件零件周边有足够的搭边值。最大条料宽度要能在冲裁时顺利在导料板之间送行并与导料板之间有一定的间隙。根据零件图要求，导料板之间无测压装置。送料进距：s=D+a1=63.6+1.5mm=65.1mm条料宽度：b=D+2a=63.6+2×1.5mm=66.6mm式中D——平行于送料方向冲裁件的宽度3〉裁板方法板料规格选用2mm×1000mm×3000mm每张钢板裁板条数n1:为了操作方便，采用横裁，即n1=3000/66.6=45条余30mm每条裁板上的工件数n2n2=(B－a1)/s=(1000-1.5)/65.1=15个式中B——钢板宽度（每条裁板的长度）1000mm每张钢板上的工件总数：n总=n1×n2=45×15=675个（3）材料的利用率衡量材料的经济利用率的指标是材料的利用率=(n总×πD2）/(4L×B)x100%=(675×3.14×63.62）/(4×3000×1000)×100%=71.4%第二部分冲压模具设计Ⅰ确定冲模类型机结构形式在冲压工艺性分析后拟定冲压工艺方案时选择复合模，又因零件的几何形状简单对称，工件间无搭边值，复合模结构相对简单，操作方便，又可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸件可靠、便于操作，所以模具类型为少废料复合模。Ⅱ计算工序压力，选择压力机在冲裁模设计中，冲压力是指落料力，缷料力，拉深力，压边力，冲孔力，切边力和推件力的总称。它是冲裁时选择压力机，进行模具设计校核强度和刚度的重要依据。1）落料力F落＝1.3πDδt＝1.3×3.14×63.6×320×2N＝166153.782N≈166.2KN式中δ——材料抗剪强度查文献【1】P63表3－18可知08钢δ＝260～360MPa取δ＝320Mpa2）卸料力F卸＝K卸F落＝0.04×166.2KN≈6.65KN查文献【1】P60表3－16可知式中K卸＝0.4拉深力F拉＝Kπdtδb＝0.45×3.14×43×2×400N＝48607.2N≈48.6KN查文献【1】P197表5－7可知式中K——修正系数，K＝0.45δb——材料强度极限，08钢δb＝342～441MPa,取δb＝400MPa压边力F压＝π/4〔D2－（d+2rd）2〕F＝3.14/4〔63.62-（43+2×6）2〕×2.5N＝2001.6715N≈2KN式中rd——凹模圆角半径，取rd＝6mm；P——单位压边力，P＝2.5MPa。5）冲孔力F冲＝1.3πdtδ＝1.3×3.14×30×2×320N＝78374.4N≈78.4KN式中d——工件孔直径，d＝30mm。切边力F切＝1.3πDtδ＝1.3×3.14×45×2×320N＝117561.6N≈117.6KN式中D——工件外轮廓直径，D＝45mm。推件力F推＝nK推F冲＝3×0.05×78.4KN＝11.7KN式中n——冲孔时卡在凹模内的废料数，n＝3；K推——推件力因素，K推＝0.05。故总冲压力为：F总＝F落+F卸+F拉+F压+F冲+F切+F推＝166.2+6.65+48.6+2+78.4+117.6+11.76KN＝431.21KN从满足冲压力要求看，选用630KN规格的压力机其主要技术参数为：公称压力：630KN滑块行程：120mm最大封闭高度：360mm最大封闭调节量：90mm工作台尺寸：480mm×710mm工作台垫板孔尺寸：Φ180mm模柄孔尺寸：Φ50mm×70mm工作台厚度：90mm垫板厚度：80mmⅢ计算模具压力中心模具的压力中心就是冲裁力合力的作用点。冲模压力中心应尽可能和模柄轴线以及压力机滑块中心线重合，以使冲模平稳地工作，减少导向件的磨损，从而提高模具的寿命。冲模压力中心的求法，采用求平行力系合力的作用点方法。由于绝大部分冲裁件沿冲裁轮廓线的断面厚度不变，轮廓部分的冲裁力与轮廓长度成正比，所以，求合力的作用点可转化为求轮廓线的中心。由图3可知，其压力中心就在圆心上。即X0=0，Y0=0。图3Ⅳ计算模具零件主要工作部分的刃口尺寸模具的落料凹模24，落料拉深凸凹模5，拉深冲孔凸凹模20和冲孔凸模14工作部分的相互关系。如图4所示图41凸、凹模刃口尺寸的确定凸、凹模刃口尺寸的确定原则1）考虑落料和冲孔的区别，落料件的尺寸取决于凹模。因此，落料模应先决定凹模的尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理的间隙。冲孔件的尺寸取决于凸模，因此，冲孔模应先决定凸模尺寸。用增大凹模尺寸来保证合理的间隙。2）考虑刃口的磨损对冲件尺寸的影响。刃口磨损后尺寸变大，其刃口的基本尺寸应接近或等于冲件的最小极限尺寸；刃口磨损后尺寸变小，应接近或等于冲件的最大极限尺寸。3）考虑冲件精度与模具精度之间的关系，选择模具制造公差时，既要保证冲件的精度要求又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较冲件精度高2~3级。2凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸其公式见表：表一凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸的计算公式工序性质冲件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落料D0-ΔDp=（D—XΔ—Zmin）0-δpDd=（D—XΔ）0+δd冲孔D0+Δdp=（d+XΔ）0-δpdd=（d+XΔ+Zmin）0+δd表示：Dp，Dd——分别为落料凸，凹模刃口尺寸dp，dd—分别为冲孔凸，凹模刃口尺寸D，d—分别为落料件外径和冲孔件的基本尺寸p，d—分别为凸凹模的制造公差，凸模按IT6，凹模按IT7.Δ——制件的制造公差Zmin—最小合理间隙X—磨损系数，其值在0.5~1之间。零件精度IT10以上，X=1，工件精度IT14，X=0.5.为了保证冲模的间隙小于最大合理间隙（Zmax），凸模和凹模制造公差必须p+d≤Zmax—Zmin3凸、凹模配合加工时的工作部分尺寸对于冲制复杂形状冲件的模具或单件生产的模具，其凸凹模常采用配合加工的方法。凸凹模工作部分尺寸计算：其落料件按凹模磨损后尺寸增大（A类尺寸），减小（B类尺寸）和不变（C类尺寸）的规律分三种。冲件按凸模磨损后尺寸减小（B类尺寸），增大（A类尺寸）和不变（C类尺寸）的规律分三种。因为工件属冲孔，根据设计要求确定凸模刃口尺寸并依次为基准配置凹模，按磨损后其尺寸变大，变小，不变。落料刃口尺寸计算对于落料部分按未注公差IT14级计算，所以落料件尺寸为Φ63.60－0.1mm，根据查表得冲裁刃口双面间隙为Zmin＝0.1mm,Zmax＝0.14mm.Φ63.60－0.1的制造公差查表得δ凹＝0.04mm，δ凸＝0.03mmδ凹+δ凸=0.04+0.03mm=0.07mmZmax-Zmin=0.14-0.1mm=0.04mm由于δ凹+δ凸＞Zmax-Zmin，故采用凸模与凹模配合加工法。磨损系数为x=0.5.则凹模刃口尺寸为D凹=(D-x△）+δ凹0=(63.6-0.5×1)+0.040=63.1+0.040凹模刃口尺寸d凹按凹模实际尺寸配制，其双面间隙为0.1～0.4mm为保证模具刃口有较长的使用寿命，即保证刃口磨损后还能冲出合格的制件来，制造是按最小间隙Zmin=0.01mm配合间隙。（2）冲孔刃口尺寸计算对于Φ30的孔尺寸为Φ30+0.210，制造公差查表得δ凹=δ凸=0.02mm由于δ凹+δ凸=0.02+0.02mm=0.04mm即δ凹+δ=Zmax-Zmin凸故采用分开加工，则：d凸=(d+x△)0-δ凸=（30+0.5×0.21）+0.020mm=30.105+0.020mmd凹=（d+x△+Zmin）+δ凹0=（30+0.5×0.21+0.1）+0.020mm=30.205+0.020mm(3)拉深刃口尺寸计算对于拉深部分的工件高度Φ450-0.25制造公差查表得δ凹=δ凸=0.02mm拉深凸模和凹模的单边间隙查表，按Z/2=1.1t,即Z=2×1.1t。则可求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸为：D凹=（D-0.75△）+δ凹0=（45-0.75×0.25）+0.020mm=44.8125+0.020mm≈40.41+0.020mmⅤ、弹性元件的设计为了得到较平整的工件。此模具采用弹压式卸料结构。弹簧和橡胶是模具中广泛应用的弹性元件。主要为弹性卸料，压料及出件装置供弹压力。弹压卸料装置是由卸料板、弹性元件(弹簧或橡胶)，卸料螺钉等零件组成。根据模具安装位置拟选4个弹簧，每个弹簧的预压力为：≥/n式中：为冲裁卸料力；n为弹簧个数。所以≥／n=2928／4=732N查《冲压模具设计指导》表8-40，初选弹簧规格为40mm×6mm×80mm其余件参数是D=40mm，d=6mm，=80mm,t=9.9mm，=28mm,f=-3．79mm，=1200N，n=7.4D——弹簧中径；d——材料直径；t——节距；——工作极限负荷；——自由高度；n——有效圈数；——工作极限负荷下变形量。也可以直接在弹簧压缩特性曲线上根据查出，见图检查弹簧最大允许压缩量，如满足下列条件，则弹簧选的合适。(△H为弹簧实际总压缩量)式中工为卸料板工作行程，一般取料厚加lmm，所以=1.8mm，修磨为凸凹模修磨量，一般取4—1Omm，取=4mm，所以，=17+1.8+4mm=22.8mm由28＞22.8，即＞所以，所选弹簧特性曲线为Ⅵ模具零件的选用1.模架的选择《冲模模架》标准是1991年5月1日由国家技术监督局批准频布实施的，该标准是在《冷冲模》国家标准的基础上修订的新标准，其中模架产品标准：（GB/T2851.1,GB/T2851.3～7,GB/T2852.1～4）共10个。模架的选择一般根据凹模定位和卸料装置的平面而定，选择模座的形状和尺寸，模座外形，尺寸比凹模相应尺寸大40～70mm。模座厚度一般取凹模厚度的1～1.5倍。下模座外形尺寸至少超过压力机约50mm，同时选择的模架与闭合后的模具设计的高度相适应。通常所说的模架由上模座，下模座，导柱，导套四部分组成，一般标准模架不包括模柄。模架是整副模具的骨架，它是连接冲模主要零件的载体，模具的全部零件都固定在它上面，并承受冲压过程的全部载荷。模具的上模座盒下模座分别与冲压设备的滑块和工作台固定。上下模间的精确位置由导柱导套来实现。模架的选择应从三方面入手：依据产品零件精度，模具工作零件配合精度、高低确定模架精度；根据产品零件精度要求，形状，板料送料方向选项二模架类型；根据凹模周界尺寸确定模架的大小规格。查文献【1】P117表2—49选择《冲模滑动导向模架后侧导柱模架》GB/T2851.3-1990。后侧导柱模架的特点是导向装置在后侧，横向和纵向送料都比较方便，但如果有偏心载荷，压力机导向又不精确，就会造成上模歪斜，导向装置和凸、凹模都容易磨损，从而影响模具寿命，此模架一般用于较小的冲裁模。选择模架规格：导套d／mm×L／mm×D／mm为25×95×38(mm)导柱d/mm×L/mm×为25×180(mm)模座厚度取35mm，上模垫板厚度7mm，凸模固定板为14mm,下模座厚度取40mm，那么该模具的闭合高度：式中H凹为凹模厚度=24mm为凸凹模厚度=24mm为凸凹模冲裁后进入凹模的深度=0.4mm所以=35+7+24+24+24+39-0.4=142.6mm2模柄的选择查文献【1】表2—37知选用旋入式模柄。通过螺纹与上模座连接，为防止松动，常用防转螺钉紧固，优点是拆装方便，缺点是模柄轴线与上模座的垂直度较差。3螺钉固定螺钉引入模体的深度勿太深，如拧入铸铁件深度是螺钉直径的2-2.5倍，拧入一般钢件深度是螺钉直径的1.5~2倍。4定位销冲模中的定位销常选用圆柱销，其直径与螺钉直径接近，不能太细，每个模具上只需两个销钉，长度不能太长，使进入模体长度直径的2～2.5倍。Ⅶ冲压设备的校核选用630KN规格的压力机其主要技术参数为：公称压力：630KN滑块行程：120mm最大封闭高度：360mm最大封闭调节量：90mm工作台尺寸：480mm×710mm工作台垫板孔尺寸：Φ180mm模柄孔尺寸：Φ50mm×70mm工作台厚度：90mm垫板厚度：80mmⅧ其他需要说明的问题1、挡料钉在卸料板上设置一个挡料钉，的挡料钉的结构如图，导正应在卸料板压紧板料之前完成导正，考虑料厚和能准确挡料，确定卸料板上的挡料钉超出卸料板O.4mm，并考虑到挡料钉下部弹簧的长度，结合模座其它零件的尺寸，确定挡料钉的长度为19mm，挡料钉和其孔的配合采用H7／h6，其结构如图：2、定位钉定位钉用于单个坯料或工序件的定位，其定位方式有两种：外缘定位和内孔定位，如图所示：3、垫板的设计垫板的作用是直接承受凸模的压力，以降低模座所受的单位压力，防止模座被局部压陷，从而影响模具的正常工作，垫板上的螺钉孔,销钉孔，推杆孔均根据凹模固定板进行配作，垫板厚度一般取4-12mm,此模具中的垫板厚度取7mm，垫板的长和宽尺寸和凸模固定板相同。4、卸料板当卸料板仅起卸料作用时，凸模与卸料板的双边间隙取决于板料厚度，有一般在0.2-0.5mm之间，板料薄时取小值；板料厚时取大值。当固定卸料板兼起导板作用时，一般按H7／h6配合制造，但应保证导板与凸模之间间隙小于凸、凹模之间的冲裁件时，一般采用固定卸料装置。Ⅸ模具装配模具装配是按照规定的技术要求，将若干个零件结合成型零部件，再将若干个零件和部件组合成模具的工艺过程，装配工作通常分为部件装配和总装配。1、冲裁间隙的调整对于冲裁模，即使模具零件的加工精度已经得到保证，但是在装配时，如果不能保护冲裁间隙均匀会影响制件的质量和模具的使用寿命。2、模架的装配①模柄的装配此模具采用的是凸缘模柄中的B型，模柄与上模座的配合为H7／h6，将模柄装上模座，用角尺检查模柄圆柱面与上模座上平面的垂直度，其误差不大于O．05mm然后用螺钉将其固定在上模座上，应在装模柄前先装入推板。②导柱和导套的装配导柱导套与上下模座均采用压入式连接导套导柱与模座的配合分别为H7／r6和R7／r6压入时要注意校正导柱对模座底面的垂直度，装配好的导柱的固定端面与下模座底面的距离不小于1-2mm3、凸模和凸凹模的装配此模具的凸模与固定板的配合采用H7／r6，凸模，装入固定板后，其固定端面应和固定板的支承面处于同一平面内，在压力机上调整好凸模与固定板的垂直度将凸模压入固定板内，凸模对固定支承面的垂直度经检查合格后将凸模上端铆合，并在平面磨床上将凸模的上端面和固定板一起磨平，并以固定板支承面定位将凸模工作端面磨平，凸凹模与固定板的配合采用H7／r6，总装前应将凸凹模压入固定板内，压在平面磨床将上下平面磨平。4、总装①把组装好凸凹模的固定板放在下模座上，按中心线打正固定板的位置，用平行夹头夹紧，通过螺钉孔在下模座上钻出锥窝，拆去凸凹模固定板，在下模座上按锥窝钻螺纹底孔并攻丝，重新将凸凹模固定板置于下模座上找正，用螺钉紧固，钻较销孔，打入销钉定位。②配钻卸料螺钉孔时，将卸料板套在已装入固定板的凸凹模上，在固定板与卸料板之间垫上适当高度的等高垫铁，并用平行夹头将其夹紧，按卸料板上螺孔在模座上钻锥窝，然后拆开，按锥窝钻孔。③在凸凹模固定板的弹簧孔中装入卸料弹簧，挡料销弹簧，并将挡料销装入，卸料板上相应的孔中，将卸料板套入凸凹模，用螺钉将卸料板与下模座进行连接。④在卸料板上装入导料销⑤用①中同样的方法配钻垫板和上模座上的螺钉孔，推杆孔。⑥将推件块装入凹模，并将推杆装入固定板上的推杆孔，用螺钉将凹模与凸模固定板，垫板，上模座固定，钻胶销孔，打入销钉定位。5、试冲和调整在将模具装入压力机之前，应按设计图样对模具进行检验，然后在生产条件下进行试冲，通过试冲可以发现模具的设计与制造缺陷，找出产生的原因，对模具进行适当的调整和修理后，再进行试冲，直到模具能正常工作，冲出合格的制件，则模具的装配过程结束。设计总结冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生再学完基础理论课，技术基础深和专业课的基础上所设置的一个重要实践性教学环节，其目的是综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冲压模具设计工作的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力，巩固与扩大《冷冲压模具设计与制造》等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算，绘图，查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等，通过毕业设计，使自己再其后各方面知识有所提高。 参考文献1、王孝培主编．冲压手册．北京：机械工业出版社，19982、杜东福主编．冷冲压模具设计．长沙：湖南科学技术出版社，19983、李硕本主编．冲压工艺学．北京：机械工业出版社，19824、成虹主编．冲压工艺与模具设计．北京：高等教育出版社，20005、李天佑主编．冲模图册．北京：机械工业出版社，19986、陈炎嗣，郭景仪主编．冲压模具设计与制造技术．北京：北京出版社，19917、张钧主编．冷冲压模具设计与制造．西安：西北工业大学出版社，19958、陈剑鹤主编．冲压工艺与模具设计．北京：机械工业出版社，2002附录资料：不需要的可以自行删除预应力锚索桩板墙施工工法一、前言在山岭陡峭、地形复杂、山高谷深的地区，高等级公路通过的地段造成大量的高填深挖，高桥及隧道处处可见。在山谷深、地面横坡陡峭的地段，路基难于填筑，旱桥跨越在经济和技术上造成较大的浪费，同时也给路基稳定及桥梁的桥桩、墩柱带来隐患。采用新型高挡墙跨越不仅开挖面小，也可消耗废方，起到安全、经济和环保的作用。个旧至冷墩二级公路预应力锚索桩板墙工程是采用40米高预应力锚索桩板墙进行边坡治理的项目，稳定了高填方路基，减少了陡坡旱桥，预应力锚索结构由于其合理的受力机理以及在软弱岩体中能更有效的发挥土体承载力而提供了较大锚固力，通过施工经总结形成本工法。二、工法特点1.采用MG-50A型潜孔冲击钻跟套管无水干钻，能有效的预防塌孔，保证水泥浆与孔壁岩体的粘结强度。2.锚索材料选用低松弛环氧喷涂无粘结钢绞线（ASTMT416-88a标准270级，强度Rby=1860Kpa，松弛率为3.5%，Φj=15.24mm），配套OVM15型锚具，钢绞线强度高，性能好，可以在张拉结束后有效的进行放张或补偿张拉且弥补了钢绞线在特殊环境下中长久防腐的问题。3.该体系能主动提供抗滑力，有效的控制岩体的位移，在锚索的锚固范围内产生亚应力带，从而从根本上改善岩体的力学性能。4.根据现场实际地质情况，大吨位锚索主要锚于碎石土、亚粘土中，鉴于土体破碎，抗剪强度低，在锚索结构上，通过对拉力型锚索与分散压缩型锚索工作性能的比较，采用分散压缩型锚索结构有突出优点。拉力型锚索与分散压缩型锚索工作性能的比较见表1。表1拉力型锚索与分散压缩型锚索工作性能的比较项目拉力型锚索分散压缩型锚索岩体—水泥浆体间的粘结摩阻应力分布状况沿锚固体长度分布极不均匀，应力集中严重，易发生渐进性破坏沿锚固长度分布较均匀岩体—水泥浆体间的粘结摩阻应力值总拉力大，粘结摩阻应力值大总拉力可分散成几个较小的压力，粘结摩阻应力值显著减小粘结摩阻强度灌浆体受拉不会引起水泥浆体横向扩张而增大粘结摩阻强度灌浆体受压产生横向扩张而使粘结摩阻强度增大锚索承载力锚固长度超过一定值后，承载力增长极其微弱锚索承载力随锚固段长度增加而增加耐久性灌浆体受拉，易开裂，防腐性差灌浆体受压，不易开裂，预应力筋外有油脂、PVC涂层及水泥浆体多层防腐，耐久性好三、适用范围本工法适用于公路、铁路、水利、城市建设等相关领域的浅、中、深层土石混合滑坡、土滑坡、岩石滑坡的防治工程。四、工艺原理穿过边坡滑动面的预应力锚索，外端固定于抗滑桩上，另一端锚固在稳定整体岩体土石混合体中。锚索的预应力使不稳定岩体处于较高围压的三向应力状态，岩体强度和变形比在单轴压力及低围压条件下好的多，结构面处于压紧状态，使结构面对岩体变形消极影响减弱，显著提高了岩体的整体性，锚索的锚固力直接改变了滑动面上的应力状态和滑动稳定条件。五、施工工艺（一）施工工艺流程（见图1）锚索预应力施作、桩位监测锚索预应力施作、桩位监测回填土压密、桩位监测坡面整修桩位定位放样工作平台搭设挖孔、浇桩、放板回填土压密至一定高度、桩位监测桩上锚孔造孔、制索桩上锚孔钻孔、制索锚索安装、注浆锚索安装、注浆锚索预紧锚索预应力施作、桩位监测回填土到位、桩上锚索张拉锁定封锚图1预应力锚索桩板墙施工工艺流程（二）施工要点1.桩板墙施工（1）桩基施工时，应准确核对平面位置，结合地形做好桩区地面截、排水及防渗工作。（2）桩基采用挖孔桩施工，施工方法主要有：碎石土开挖用洋镐和钢钎；软、风化岩石用风镐，；灰岩、板岩人工用钢钎硬凿；有地下水用7.5KW，20—40米扬程的浅水泵抽水人工凿后，整体板岩和弧石用静态爆破进行凿除。提升采用人工辘轳和电动葫芦。挖孔及支撑护壁连续作业，护壁1米为一节，采用孔内现浇，一天后拆模，严格按隔桩开挖的方法进行。（3）挖孔到位后，清理孔底，重新进行桩位放样，复查准确后开始绑轧钢筋。在绑扎过程中若发现钢筋笼位置偏差，应及时将其调整准确。（4）钢筋的焊接和绑扎应严格按照技术规范要求进行。绑扎成型经检验合格后，转入下道工序——模板安装。（5）由于桩板墙结构的特殊性，采用标准化的组合钢模。模板支架与脚手架分离，避免引起模板变形。在混凝土浇筑之前，用同一种脱模剂涂刷模板，且不得污染钢筋。安装完毕后，对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查。浇筑时发现模板有超过允许变形值的可能时，及时纠正。（6）桩板墙桩长均大于10米，为防止离析，利用串桶倾卸，且在中途设置一至两道减速装置。由于钢筋密度大，用4台插入式振动器同时进行捣固，浇筑层厚度15cm左右。浇筑混凝土，必须一次性全桩浇成，否则视为断桩。当浇筑至预留锚孔处时，仔细振捣，以保证锚孔处的强度。在混凝土浇筑期间，设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等稳固情况，发现松动、变形、移位时及时处理。专人填写混凝土浇筑记录。（7）挡土板为钢筋混凝土矩形板，预制时两侧留有吊装孔，同时作为泄水孔。挡土板采用直接搭接桩身的形式，桩、板连接的缝隙不用处理，若缝隙过大可采用沥青麻絮填塞。挡土板采用平面堆放，受力面朝上（受力面按设计图纸标识），其堆积高度不宜超过5块，板块间用木块等支垫，并置于设计支点位置，运输过程要轻搬轻放。安装时，应竖向起吊，用手牵引，防止与桩相撞，将挡土板正确就位，同时应做好防排水设施及填筑墙被填料，挡土板顶面不齐时，可用砂浆或现浇混凝土调整。2.桩后回填桩板墙段路基填土严格按照公路工程技术规范和设计标准施工，在填料选材和路基填筑工程中加强了试验工作，从长远考虑，在填土与桩板之间填一层50cm厚的碎石深水层，从而使渗入填土路基中的雨水从挡板泄水孔排出，以保证锚索长久不受雨水的侵蚀，从而保证路基的工程质量。3.预应力锚索施工（1）施工准备将预应力的造孔设备、注浆设备、张拉设备调至工作面附近，待工作面完成后，马上吊运至工作面，所有施工材料均应由出厂证明、合格证，钢绞线应检测合格，做好施工场地的排水工作，材料、机械的防雨、防水工作，水、电等在前期施工中已接到位，稍做处理即可满足施工要求。（2）回填土、压密至一定高度。填土高度按锚索张拉控制程序施工。随时进行桩位监测。（3）钻孔钻孔是预应力锚索施工中控制工期的关键工序，为提高钻孔效率和保证钻孔质量，采用MG-50A潜孔冲击钻机。该钻机所配钻杆是统一规格，按锚索设计长度将钻机所需钻杆摆放整齐，钻杆用完孔深也恰好到位，由于钻杆长度均有±5mm的误差，要求实际钻孔深度超出设计孔深0.5m左右。为防止恶化边坡岩体的工程地质条件和降低孔壁的粘结性，严禁开水钻进。钻进过程中应对每个孔的地层变化，钻进状态（钻进、钻压）地下水及一些特殊情况做好现场记录，如遇地层松散、破碎时应用跟套管钻进技术，以使钻孔完整不坍。如遇坍孔或地下水丰富时，应立即停钻，进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.2～0.4Mpa），待水泥浆凝固后，再重新扫孔钻进。钻孔到位后，用高压风（风压大于0.4Mpa）将孔内的岩粉清干净，然后，用预先做好的探孔装置，进行深孔，若探孔时轻松将探孔器送入孔底，钻孔深度符合设计要求，经验收同意后即可转入下道工序——锚索安装。（4）锚索制作锚索制作工艺流程编束通知单下料、清洗安装承载体、挤压P锚编束安装支撑环安装注浆管验收库存穿束在预先平整好的下料场地上（场地要求宽4m、长40m左右）按下料长度进行下料，每根绞线长度误差控制在10cm左右。下料长度计算L下=∑Li+Lf+Lw式中L下——下料长度Li——各分段锚固长度Lf——锚索自由段长度Lw——锚索工作段长度下料要求用砂轮切割机切割好以后，钢绞线一端剥除PE15cm，对剥除部分绞线除污洗净，下好料以后，按要求设置承压板、支撑环，支撑环每1m放1个，用GYJ60A型挤压机对剥除部分挤压上P锚。索体要求绑扎牢固，绞线应平行顺直。对不同位置处的承载体相应的绞线外露端做出临时和永久性标记。灌浆管绑扎在锚索体上，灌浆管头部距孔底5～10cm，灌浆管使用前，要检查有无破裂、堵赛。绑扎好的锚索顶部要安装导向帽，以方便穿索。锚索制好后应将承压板、P锚外部涂上防腐油漆。检查合格后的锚索标识好以后分区存放，同时做好防雨、防晒工作。（5）锚索安装向锚索孔安索前，要核对锚索编号是否与孔号一致，确认无误后，即可将锚索用人工抬至工作面，用人工将锚索平顺穿入锚孔，当外露部分满足工作长度时即到位，停止穿索。锚索往孔内穿时，索体必须平顺，不得扭绞，同时应避免损伤PE管及支撑环脱落。锚索安装工作结束后即可进行灌浆工作。（6）注浆注浆采用3SNS系列注浆泵，搅拌采用灰浆搅拌机进行。浆液要搅拌均匀，随绞随用，并在初凝前用完。严防石块等杂物混入浆液。注浆材料为纯水泥浆，水泥选用普通硅酸盐525＃，水灰比为0.38，外加10%UEA-Z型复合膨胀剂和0.6%的高效早强减水剂。浆体强度不小于40MPa，注浆压力大于0.3MPa。边注浆边缓慢抽拔注浆管，保证注浆管口处于浆液面一下。并保证浆体密实、饱和，达到设计浆体强度。待孔口溢出清晰的浆体即可停止注浆。注浆过程中要做好相关记录，并做好试验块。（7）锚索的张拉待锚孔注浆体强度达到设计要求后，（按上述配合比施工一般七天就可达到40MPa以上）根据回填土的高程（一般高于相应锚孔4米）和监理工程师书面通知即可进行张拉。张拉前须对张拉机具进行配套标定，计算出千斤顶受力与油压的线性方程，用于张拉油压与张拉力的控制。安装锚板前，要用棉纱擦净锚板内的泥沙油污。钢绞线穿入锚板的顺序，力求与钢绞线束绑扎的顺序一致，防止交叉缠绕。张拉前，钢绞线外包的PE护管用锯条割掉（注意不要伤着钢绞线），不得用火烧钢绞线，剥除PE后要清除防腐油脂。锚索张拉应根据填土情况、锚孔数分次分级进行。张拉方式用小千斤顶对每个承载体按由内向外的顺序对称进行张拉，第一级观测时间需稳定10分钟外，其余每一级需稳定2—5分钟，分别记录每一级钢绞线的预应力施作情况。张拉过程中必须进行桩位监测和锚索应力的测试工作。张拉结束后，将锚板外的钢绞线处理好，不能松散，以备再进行张拉。为防止外锚头的长期暴露，每次结束后应作相应的防护。每级张拉的稳定时间必须保证，张拉时以张拉油压为主，伸长值进行校核。当出现异常情况时，必须停止作业进行检查，查明原因后方可继续进行作业。预应力施作时，对每一次控制应力Nji应进行如下施作方式：①对每一孔锚索的每一次Nji的施作均应按承载体由内向外的顺序进行。且每一次的施作Nji针对每一个承载体上的钢绞线又须按两步来完成：（设控制应力为Nji）测量、记录持续2min第一步：00.1Nji0.25Nji0.5Nji（测量记录后不顶压锁定）每根锚索的每一个承载体上的钢绞线采用小千斤顶按第一步的步骤对称张拉结束后进行第二步的操作。测量、记录持续2min测量、记录第二步：00.5Nji0.75Nji1.0Nji不顶压锁定稳压3min②当填土到位时，预应力最终控制应力的施作按①中第一步、第二步完成后对每根钢绞线进行顶压锁定。（8）再回填、压密、造孔预应力施作后再进行回填、压密工作（同时要进行桩位的监测），至一定的高度后，再造桩上上部锚索孔，如此循环5、6、7的工作。（9）张拉锁定、封锚按以上工序循环进行到回填土填满到位后，对桩上所有锚索进行张拉锁定，每次张拉需对桩位进行监测。预应力张拉完成后，用手提砂轮机切除多余钢绞线，外留长度20cm。最后桩上保护罩，填充好油脂进行封锚，封锚后保持桩面整洁美观。4.轴力监测桩、锚支挡体系的受力涉及到两个方面，一是桩自身提供的抗力，一是锚索提供的抗力。两者应有一个合适的力度，锚索受力过大则设计安全性降低，桩身受力过大同样对